表观密度是指材料在自然状态下

1、表 观 密 度 是 指 材 料 在 自 然 状 态 下 ， 单 位 体 积 的 干 质 量 。 对 于 形 状 规 则 的 材 料 ， 直 接 测 量体 积 ； 对 于 形 状 非 规 则 的 材 料 ， 可 用 蜡 封 法 封 闭 孔 隙 ， 然 后 再 用 排 液 法 测 量 体 积 ； 对 于混 凝 土 用 的 砂 石 骨 料 ， 直 接 用 排 液 法 测 量 体 积 ， 此 时 的 体 积 是 实 体 积 与 闭 口 孔 隙 体 积 之和 ， 即 不 包 括 与 外 界 连 通 的 开 口 孔 隙 体 积 。 由 于 砂 石 比 较 密 实 ， 孔 隙 很 少 ， 开 口 孔 隙 体积 更 少 ， 所 以 用 排 液 法 测 得 的 密 度 也 称 为 表 观 密 度 ， 过 去 称 为 视 密 度 。 材 料 的 含 水 状 态变 化 时 ， 其 质 量 和 体 积 均 发 生 变 化 。 通 常 表 观 密 度 是 指 材 料 在 干 燥 的 状 态 下 的 表 观 密 度 ，其 他 含 水 情 况 应 注 明 。 多 数 材 料 为 多 孔 物 质 ， 具 有 与 外

2、部 相 通 的 开 口 孔 和 不 通 的 闭 孔 ，将 含 有 闭 孔 材 料 的 密 度 称 为 “表 观 密 度 ”。 表 观 密 度 =材 料 的 质 量 /（ 实 质 部 分 的 容 积 +闭 孔 容 积 ） 炭 材 料 通 常 用 比 重 瓶 法 （ Pycnometer） ， 以 甲 苯 或 正 丁 醇 作 标 准 液 进 行 测定 ， 也 有 用 氦 气 充 填 微 孔 直 到 几 乎 不 再 吸 附 的 气 体 介 质 置 换 法 进 行 测 定 的 。 有 时 也 用水 银 压 入 微 孔 中 进 行 充 填 测 定 。 随 测 定 方 法 以 及 浸 透 或 置 换 的 程 度 不 同 ， 所 得 数 值 也 不一 样 。表观密度表观密度是指单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）物质颗粒的干质量，也称视密度。按下式计算： 式中 材料的表观密度，kg/m3 或 g/cm3；m 材料的质量，kg 或 g；V 材料在包含闭口孔隙条件下的体积（即只含内部闭口孔，不含开口孔），见图 1-2，m3 或 cm3 通常，材料在包含闭口孔隙条件下的体积式采用排液置换法或水中称重法测量

3、马 丁 耐 热 温 度 的 测 定 是 在 马 丁 耐 热 烘 箱 内 进 行 的 定 义 ： 升 温 速 度 为 h， 标 准 试 样 受 弯 曲 应 力 kg cm 时 ， 试 样 条 弯 曲 ，指 示 器 中 读 数 下 降 mm 时 所 对 应 的 温 度 即 为 马 丁 耐 热 温 度我国经常使用的是简支梁式摆锤冲击实验方法，基本原理是把摆锤从垂直位置挂于机架的扬臂上以后，此时扬角为 (如图-7-1 所示)，它便获得了一定的位能，如任其自由落下，则此位能转化为动能，将试样冲断，冲断以后，摆锤以剩余能量升到某一高度，升角为。在整个冲击实验中，按照能量守恒的关系可写出下式：式中 m冲锤质量， kg；冲锤冲前之扬角；L冲锤摆长，m；冲锤冲断试样后之升角；A冲断试样所消耗的功， J。式中除 外均为已知数，故根据摆锤冲断试样后升角 的大小，即可绘制出读数盘，由读数盘可以直接读出冲断试样时消耗的功的数值。1、材料试样 注塑标准试样 试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂质。缺口试样缺口处应无毛刺。板材试样 0cosAmhl 板材试样厚度在 313mm 之间时取原厚。大于 13mm 时

4、应从两面均匀地进行机械加工到100.5mm。4 型试样厚度须加工到 13mm2、试样制备 模塑料或挤出料 板材 板材试样是将板材进行机械加工制备。层压材料 层压材料应在使冲击方向垂直于层压方向 (板面方向)和平行于层压方向(板边方向)上各切取一组试样3、仪器、设备实验机 实验机应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量.摆体 摆体是实验机的核心部分，它包括旋转轴、控杆、摆锤和冲击刀刃等部件。试样支座 为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在 120 以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃，其偏差在 1200 以内。能量指示机构 能量指示机构包括指示度盘和指针。应对量度盘的摩擦，风阻损失和示值误差做准确的校正。机体 机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用最重摆锤质量 40倍的基础上。实验步骤 1、对于无缺口试样，分别测量试样中部边缘和试样端部中心位置的宽度和厚度，并取其平均值为试样的宽度和厚度。准确至 0.02mm。2、根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的 10%85%

5、 范围内。3、调节能量度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。进行空白实验，保证总摩擦损失不超过表-7-3 的数值。4、抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心，缺口试样刀刃对准缺口背向的中心位置。5、平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。6、试样无破坏的冲击值应不作取值，实验记录为不破坏或 NB。试样完全破坏或部分破坏的可以取值。7、如果同种材料可以观察到一种以上的破坏类型，须在报告中标明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数。不同破坏类型的结果不能进行比较。（ 1） 冲 击 强 度 用 于 评 价 材 料 的 抗 冲 击 能 力 或 判 断 材 料 的 脆 性 和 韧 性 程 度 ， 因 此 冲击 强 度 也 称 冲 击 韧 性 。 （ 2） 冲 击 强 度 是 试 样 在 冲 击 破 坏 过 程 中 所 吸 收 的 能 量 与 原 始 横 截 面 积 之 比 。 （ 3） 冲 击 强 度 根 据 试 验 设 备 不 同 可 分 为 简 支 梁 冲 击 强 度 、 悬 臂 梁 冲 击 强 度 . (4)

6、冲 击 强 度 的 测 量 标 准 主 要 有 ISO 国 际 标 准 （ GB 参 照 ISO） 及 美 国 材 料 ATSM标 准 ， GB 为 1943-2007 为 最 新 标 准 ， ATSM 标 准 为 D-256 标 准 ， 具 体 区 分 如 下 ： GB: 是 试 件 在 一 次 冲 击 实 验 时 ， 单 位 横 截 面 积 （ m2） 上 所 消 耗 的 冲 击 功 （ J） ，其 单 位 为 MJ/m2。 ATSM:它 反 映 了 材 料 抵 抗 裂 纹 扩 展 和 抗 脆 断 的 能 力 ,单 位 宽 度 所 消 耗 的 功 ， 单 位 为J/m。 (5)设 备 区 分 ： 悬 臂 梁 冲 击 方 向 中 间 有 撞 针 ， 简 支 梁 冲 击 方 向 垂 直 面 有 凹 块 ， 正 面 形 状 为 一 凹 形 摆锤 。 (6)缺 口 区 分 ： 缺 口 一 般 分 为 四 种 ， 有 V 型 口 和 U 型 口 两 种 ， 每 种 根 据 简 短 圆 弧 半 径 又 分 为 两 种 。(7)样 条 区 分 ： GB： 一 般 为 80*10mm 样 条 以

7、及 63.5*10mm 样 条 缺 口 为 2mm， 也 有63.8*12.7mm 样 条 ATSM:一 般 为 63.5*12.7mm 缺 口 剩 余 宽 度 为 10.16mm （ 国 内 有 用 80*10 样 条 ） (8)测 试 公 式 ： GB: a=W / (h*d) 单 位 KJ/m ATSM: a= W /d 单 位 ： J/m a:冲 击 强 度 W :冲 击 损 失 能 量 h： 缺 口 剩 余 宽 度 d： 样 条 厚 度 因 此 ， GB 与 ATSM 之 间 不 可 以 等 同 测 量 ， 但 从 测 量 公 式 可 总 结 经 验 公 式 ： GB 数值 *10.16 或 8（ 错 误 样 条 ） =ATSM 数 值 ， 也 可 以 由 实 际 测 量 来 总 结 比 值 。 编 辑 本 段 常 规 冲 击 计 算冲 击 载 荷 在 零 件 中 产 生 的 冲 击 应 力 除 与 零 件 的 形 状 、 体 积 和 局 部 弹 塑 性 变 形 等 有 关外 ， 还 同 与 其 相 连 接 的 物 体 有 关 。 如 与 零 件 相 连 接 的 物 体 是

8、绝 对 刚 体 ， 则 冲 击 能 全 部 为该 零 件 所 承 受 ； 如 与 零 件 相 连 接 的 物 体 刚 度 为 某 一 值 ,则 冲 击 能 为 整 个 体 系 所 承 担 ,该 零 件 只 承 受 冲 击 能 的 一 部 分 。 此 外 ,冲 击 应 力 的 大 小 ,还 取 决 于 冲 击 能 量 的 大 小 。 因此 ， 冲 击 载 荷 作 用 下 的 强 度 计 算 ， 比 静 载 荷 作 用 下 的 强 度 计 算 复 杂 得 多 。 在 设 计 承 受 冲击 载 荷 的 零 件 时 ， 须 引 入 一 个 动 载 系 数 （ 见 载 荷 系 数 ） 后 按 静 强 度 设 计 。 动 载 系 数 也可 用 振 动 理 论 中 求 响 应 的 方 法 确 定 。 研 究 零 件 冲 击 强 度 时 ， 要 考 虑 材 料 在 冲 击 载 荷 下 机 械 性 能 的 改 变 和 对 零 件 冲 击 效应 的 大 小 。 对 于 结 构 钢 来 说 ， 当 应 变 速 率 在 10-6 10-21 秒 时 ， 钢 的 机 械 性 能 无 明显 变 化 。 但 在 更 高 的 应 变 速 率 下 ， 结 构 钢 的 强 度 极 限 和 屈 服 极 限 随 冲 击 速 度 的 增 大 而 提高 。 且 屈 服 极 限 比 强 度 极 限 提 高 得 更 快 。 因 此 把 冲 击 载 荷 当 作 静 载 荷 来 处 理 对 于 一 般 结构 钢 来 说 是 偏 于 安 全 的 。 另 一 方 面 ， 冲 击 载 荷 对 材 料 缺 口 的 敏 感 性 比 静 载 荷 对 材 料 缺 口的 敏 感 性 大 。 这 时 把 冲 击 载 荷 当 作 静 载 荷 来 处 理 ， 就 必 须 提 高 安 全 系 数 。

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